Đồ án Cung cấp điện nhà xưởng potx

Nguyên tắc phân nhĩm thiết bị: - Phân nhĩm phụ tải là ta sắp xếp một số phụ tải lại thành một nhĩm phụ tải sao cho việc thiết kế cung cấp điện đạt được kết quả tốt, hợp lý.. pdmi= công s

CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ THIEÁT KEÁ CUNG CAÁP ÑIEÄN

1) Tổng quan về cung cấp điện:

a) Sơ lược:

- Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người chúng ta Chính vì những ưu điển vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác ( để chuyển thành các dạng nặng lượng khác, để truyền tải đi xa, hiệu suất cao…) mà hiện nay điện năng được sử dụng hết sứcrộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ… Cho đến phục vụ sinh hoạt đời sống hằng ngày của mỗi gia đình Có thể nói rằng ngày nay không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục tăng

- Trong những năm gần đây nước ta đã có được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế và xã hội Số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạtđộng thương mại, dịch vụ, gia tăng nhanh chóng Dẫn đến sản lượng điện sảnxuất và tiêu dùng nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm mới Do đó mà hiện nay chúng ta đanh rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện, để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cảitạo và sửa chửa lưới điện nói chung, trong đó có khâu thiết kế cung cấp điện

- Cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày càng có nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta Do vậy

mà vấn đề đặt ra là chúng ta cần thiết kế các hệ thống cung cấp điện một cách

có bài bản và đúng quy cách, phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành Có như thế thìchúng ta mới theo kịp trình độ các nước

b) Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế mộ hệ thống cung cấp điện:

- Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và kinh tế Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộtiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép

- Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý khi thỏa mãn được các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo chất lượng hộ tiêu thụ.

+ Đảm bảo an tồn cho người và thiết bị

+ Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và

độ dao động điện trong phạm vi cho phép

+ Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hằng năm thấp

+ Thuận tiện cho cơng tác vận hành và sửa chữa …Những yêu cầu trên thường mâu thuẩn nhau nên người thiết kế cần phải cân nhắc, kết hợp hài hịa tùy vào hồn cành cụ thể

Ngồi ra khi tiến hành thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: cĩ điều kiện thuận lợi nếu cĩ nhu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây dựng…

c) Các bước thực hiện cung cấp điện:

- Sau đây là những bước chính để thực hiện bản thiết kế kỹ thuật đối với phương án cung cấp điện cho xí nghiệp:

1 Xác định phụ tải tính tốn của từng phân xưởng và của tồn xí

nghiệp để đáng giá nhu cầu và chọn phương thức cung cấp điện

2 Xác định phương án về nguồn điện

3 Xác định cấu trúc mạng.

4 Chọn thiết bị

5 Tính tốn chống sét, nối đất chống sét và nối đất an tồn

6 Tính tốn các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuât cụ thể đối với mạng lưới

điện sẽ thiết kế ( các tổn thất, hệ số cơng xuất, dung lượng bù …)

2) Những đặc điểm và yêu cầu thiết kế của nhà máy sợi:

- Cấp điện áp : Sử dụng điện áp hạ áp từ máy biến áp riêng hạ áp từ nguồn trung thế 10,5 KV, 15KV hoặc 22KV xuống cấp điện áp 0,4KV

- Các thiết bị hoạt động ở điện áp : U = 380(V)/ 220(V) (điện áp dây380V: thiết bị ba pha Và điện áp pha 220V: thiết bị một pha)

- Diện tích phân xưởng sợi: S = 90x60 = 5400 (m2 )

-Bảng thông số kỹ thuật của các thiết bị

KHMB Tên thiết bị Pđm (kw) Ksd Cos

CHƯƠNG II TÍNH TỐN PHỤ TẢI

A PHÂN NHĨM PHỤ TẢI:

1 Nguyên tắc phân nhĩm thiết bị:

- Phân nhĩm phụ tải là ta sắp xếp một số phụ tải lại thành một nhĩm phụ tải sao cho việc thiết kế cung cấp điện đạt được kết quả tốt, hợp lý Ta phân nhĩm phụ tải theo một số quy tắc như sau :

+ Phân nhĩm theo vị trí địa lý

+ Phân nhĩm theo đặc điểm cơng nghệ

+ Phân nhĩm theo dây chuyền sản xuất

+ Phân nhĩm theo cơng suất

Dựa trên các nguyên tắc phân nhĩn thiết bị phân xưởng sợi được chia làm 9 nhĩm (TĐL) sau:

 Nhĩm (TĐL 1: Cĩ 6 thiết bị (Máy nén khí 1,2,3 máy lọc bụi 4, máy điều khơng 5)

 Nhĩm (TĐL) 2 : Cĩ 2 thiết bị (Máy bơng 6,7)

 Nhĩm (TĐL) 3 : Cĩ 9 thiết bị (Máy hấp sợi 8, máy chải 9)

 Nhĩm (TĐL) 4 : Cĩ 15 thiết bị (Máy se 10,máy chải 11, máy ghép sơ 12)

 Nhĩm (TĐL) 5 : Cĩ 15 thiết bị ( Máy cúi 13, máy se 14, máy chải kỹ 15)

 Nhĩm (TĐL) 6 : Cĩ 6 thiết bị (Máy thơ 17)

 Nhĩm (TĐL) 7 : Cĩ 12 thiết bị ( Máy con 20, 21)

 Nhĩm (TĐL) 8 : Cĩ 12 thiết bị ( Máy con 18,19)

 Nhĩm (TĐL) 9 : Cĩ 2 thiết bị ( Máy điều khơng 16, 22)

2- Xác định tâm phụ tải :

Ta chọn gốc toạ độ là góc bên trái phía dưới của mặt bằng (góc gần nhóm 1)

- Tâm phụ tải được tính theo công thức:

n

i

dmi i

n

i

dmi i

Với :

n = số thiết bị của nhóm

pdmi= công suất định mức của thiết bị thứ i

Xi,Yi - tọa độ của thiết bị thứ i

Tính tâm phụ tải để xác định vị trí lắp đặt tủ động lực, tủ phân phối phân xưởng

Việc lựa chọn vị trí đặt tủ động lực và tủ phân phố phân xưởng sao cho khi cung cấp điện thì tổn hao điện áp và tổn hao công suất nhận được là nhỏ nhất Không những vậy việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuôc vào cả yếu tố mỹ quan , thuận tiện thao tác, đảm bảo về giao thông đi lại …

Tâm phụ tải nhóm 1 :

n

i

dmi i

P

P X

1 1

n

i

dmi i

P

1 1

= (21 1,63 2) (18 5, 217 2) (27 9, 456) (27 8,15)  (21 2) (18 2) (27 2)        = 5,54 (m)

Tính toán tương tự ta được tâm các nhóm phụ tải còn lại theo bảng sau

Nhĩm (TĐL)

Vị trí tâm nhĩm (TĐL)

nhóm đm

nhóm đm

i nhóm

nhóm đm

nhóm đm nhómi

B XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.

I Cơ sở lý thuyết

Trong thực tế việc xác định phụ tải tính toán có các phương pháp :

+ Phương pháp hệ số nhu cầu và công suất đặt

Với : a – suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm

M ca - lượng sản phẩm của ca mang tải lớn nhất

hd tb

tt P K

P 

+ Phương pháp theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích

Ptt = Po.F

Po : suất phụ tải tính toán trên một đơn vị diện tích (Kw/m2)

F : Diện tích (m2 )

 Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán tuy nhiên phương pháp

tính theo K max và công suất trung bình cho kết quả chính xác hơn cả đồng thời phù hợp cho việc thiết kế hệ thống cung cấp điện dựa vào dữ liệu đã cho

Phương pháp này bao gồm :

- Tính công suất trung bình của nhóm thiết bị (Ptbnhóm )

- Tính hệ số sử dụng của nhóm thiết bị ( Ksdnh )

- Tính số thiết bị hiệu quả của nhóm thiết bị ( nhqnh )

- Tính công suất tính toán của nhóm thiết bị ( Pttnh)

Pttnh = Ksdnh Ptbnh

- Tính công suất phản kháng của nhóm thiết bị (Qttnh )

- Công thức tính thiết bị hiệu quả:

n

i đmi

hq

P

P n

1 2

Kmax = f (Ksd , nhq )Tìm kmax bằng cách tra bảng A2 từ kết quả của ksd và nhq trong tài liệu hướngdẫn

Hoặc sử dụng công thức sau

hom hom

hom max

1 5

, 1 1

sdn hqn

n

k

k n

P

1 đmi

Qttnh = 



n i

tg Q

pti

đ k P

Q

1 1

.

n : là số thiết bị

kpti : là hệ số mang tải công suất tác dụng của thiết bị thứ i

- Đối với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc lâu dài kpt = 0,9

- Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại kpt = 0,7

+ Nếu nhq > 300: Ptt = Ptb

Qtt =Qtb

+ Công thức để tính dòng điện định mức của một thiết bị:

dm dm

d

P I

- Dòng tính toán của một nhóm thiết bị:

d

tt tt

U

S I

3

 hoặc

tb d

tt tt

Cos U 3

P I

Cos : hệ số công suất trung bình của nhóm

Với: Cos tb được tính như sau:

n i

đmi i tb

P

P Cos Cos

nh tt nh

- Dòng đỉnh nhọn của một thiết bị và nhóm:

Phụ tải đỉnh nhọn được định nghĩa là phụ tải cực đại tức thời, xác địnhđể tính ảnh hưởng khởi động thiết bị dùng điện

+ Phụ tải đỉnh nhọn của một thiết bị chính là dòng mở máy (khởiđộng) và được tính như sau:

I  I K

Với:K mm = 5 nếu máy có công suất định mức P đm < 20 kw

K mm = 3 nếu máy có công suất định mức P đm > 20 kw

I : dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất

tt

I : dòng tính toán của nhóm thiết bị

Ksd : hệ số sử dụng của động cơ có dòng khởi động lớn nhất

II) Tính tốn cụ thể từng nhĩm thiết bị:

1 đmi = 24 3+ 18 + 20.5 = 110,5 (Kw)Hệ số sử dụng của nhóm 1 :

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = (240,42)(240,1105),5(180,6)(20,50,54) =

0,48

Hệ số cơng suất của nhĩm 1:

1 hom

1

1 đmi

sdi dmi K P

1

. = (240,42)+( 240,5)+(180,6)+( 20.5 0,54)

= 53,07 (Kw)Cơng suất phản kháng nhĩm 1:

Qtb nhĩm 1= Ptb nhom1 tgnhóm 1=53,07 1,4=74,54 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

2

5 , 20 18 3 24

) 5 , 110 (





Tìm kmax bằng cách tra bảng A2 từ kết quả của ksd và nhq: Kmax=1.57

Hoặc sử dụng công thức sau:

hom hom

hom max

1 5

, 1 1

sdn hqn

k n

sdn hom1 hqn hom1

Vì nhq = 4,9  10

Pttnhóm 1 = K max  Ptbnhóm 1 =53,07 1,57 = 83,31(Kw)

Qttnhóm 1 = 1,1 Qtbnhóm 1 = 1,1  74,74 =81,99 (KVAr)

Sttnhóm 1 = 2

1 hom 2

1 hom ttn ttn Q

3 U

S ttnhóm1

177,6 (A)Cos 

tt = hom 1

1 hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 1 :

Iđnnhóm 1 = Ittnhóm1 + Iđmmax(kmmmax - Ksdmax)

P

1 đmi = 138(Kw)Hệ số sử dụng của nhóm 2 :

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,7

Hệ số cơng suất của nhĩm 2:

1

1 đmi

1

. = 96,6(Kw)Cơng suất phản kháng nhĩm 2:

Qtb nhĩm = Ptb nhom tgnhóm =107 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

= 2

s max nh om2

sdn hom 2 hqn hom2

P

1 = 138 (Kw)

Qttnhóm = đmi

n i đmi tg

hom ttn ttn Q

P  = 205,15 (KVA)

Ittnhóm = S t U

 3

tnhóm

= 311,6(A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 2:

Iđnnhóm 2 = Ittnhóm + Iđmmax(kmmmax - Ksdmax)

= 311,6 + 156,46  (3 - 0,7) = 671,46 (A)

P

1 đmi = 119,5(Kw)Hệ số sử dụng của nhóm 3 :

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,5

Hệ số cơng suất của nhĩm 3:

1 đmi

sdi dmi K P

1

. = 59,75(Kw)Cơng suất phản kháng nhĩm 3:

Qtb nhĩm = Ptb nhom tgnhóm =60,95 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

hom ttn ttn Q

P  = 97,8 (KVA)

Ittnhóm 3= S t U

 3

tnhóm

= 148,6(A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 3:

Iđnnhóm 3 = Ittnhóm + Iđmmax(kmmmax - Ksdmax)

P

1 đmi = 94,5 (Kw)

Hệ số sử dụng của nhóm 4:

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,509

1

1 đmi

sdi dmi K P

1

. = 50,4(kw)Cơng suất phản kháng nhĩm:

Qtbnhom = Ptbnhom  tg =52,9 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

= 14,24

Tìm kmax bằng cách tra bảng A2 từ kết quả của ksd và nhq

 Kmax = 1,245Với nhq > 10

Pttnhóm = K max Ptbnhóm = 62,75 (kw)

Qttnhóm = Ptbnhóm tgnhóm =52,72 (kvar)

3 U

S ttnhóm

124,51 (A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 3 :

Iđnnhóm = Ittnhóm3 + Iđmmax(kmm - Ksd )

P

1 đmi =94,5 (kw)Hệ số sử dụng của nhóm :

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,5

1

1 đmi

1

. = 47,25(Kw)Cơng suất phản kháng trung bình nhĩm:

Qtbnhóm5 = Ptbnhóm 5 tgnhóm 5 = 48,195 (kvar)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

= 18

Tìm kmax bằng cách tra bảng A2 từ kết quả của ksd và nhq

 Kmax = 1,21Với: 4nhq  300

Pttnhóm 5 = K max Ptbnhóm 5 =1,21 47,25= 57,1525(kw)

Qttnhóm 5 = Qtbnhóm 5 = 48,195 (kvar)

ttn

ttn S

Iđn = Imm = kmm Iđm = (A)

Dòng đỉnh nhọn nhóm 5 :

Iđnnhóm 5 = Ittnhóm5 + Iđmmax(kmm - Ksd max )

= 113,6+16,28 (5 – 0,5 ) = 186,8 (A)6.Nhĩm tủ động lực 6:

KH

MB

Tênthiết bị

Pđm

(Kw)

Sốlượng Ksd Cos I đm Kmm I đn

17 Máy thơ 18 6 0,6 0,7 39,12 5 195,6

Tổng công suất nhóm 6 : Pđm =



n i

P

1 đmi = 6.18 =108 (kw)Hệ số sử dụng của nhóm 6:

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,6

1

1 đmi

sdi dmi K P

1

. = 64,8(kw)

Qtbnhóm6 = Ptbnhóm 6 tgnhóm 6 = 66,096 (kvar)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đm

= 6Tìm kmax bằng cách tra bảng A2 từ kết quả của ksd và nhq

 Kmax = 1,37Với nhq  10

Pttnhóm 6= K max Ptbnhóm 6=1,37 64,8= 88,78(kw)

Qttnhóm 6 = 1,1 Qtbnhóm 6 = 1,1 66,096 = 72,71 (kvar)

3 U

S ttnhóm5

174,35 (A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Iđni= kmm Iđmi = (A)

Dòng đỉnh nhọn nhóm 6 :

Iđnnhóm 6 =Ittnhóm6 + Iđmmax(kmm - Ksdmax )

Pđm

(Kw)

Sốlượng Ksd Cos I đm Kmm I đn

P

1 đmi = 99(Kw)Hệ số sử dụng của nhóm 7 :

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,5

Hệ số cơng suất của nhĩm 7:

1

1 đmi

1

. = 50(Kw)Cơng suất phản kháng nhĩm 7

Qtb nhĩm = Ptb nhom tgnhóm =86,5 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

hom ttn ttn Q

P  = 106,7(KVA)

Ittnhóm = U

S t

 3

tnhóm

= 162,1(A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 7 :

Iđnnhóm 7= Ittnhóm + Iđmmax(kmmmax - Ksdmax)

Pđm

(Kw)

Sốlượng

P

1 đmi = 99(Kw)Hệ số sử dụng của nhóm 8:

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1

. = 0,5

Hệ số cơng suất của nhĩm 8

1

1 đmi

= 0,6

tg

nhóm = 1,33

Công suất trung bình nhóm 8

1

. = 50(Kw)Cơng suất phản kháng nhĩm 8

Qtb nhĩm = Ptb nhom tgnhóm =86,5 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

hom ttn ttn Q

P  = 106,7(KVA)

Ittnhóm = S t U

 3

tnhóm

= 162,1(A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 8:

Iđnnhóm 3 = Ittnhóm + Iđmmax(kmmmax - Ksdmax)

Ksd Cos I đm Kmm I đn

16 Máy điều khơng 45 1 0,54 0,5 136,9 3 410,7

22 Máy điều khơng 96 1 0,54 0,5 291,7 3 876,2

Tổng công suất nhóm 9:Pđm nh8=



8 1

i

Pđmi = 45 + 96 =141 (kw)Hệ số sử dụng của nhóm 9:

n

i

sdi dmi

P

K P

1

1 = 0,54

1 đmi

sdi dmi K P

1

. = 76,14 (Kw)Cơng suất phản kháng trung bình nhĩm:

Qtbnhom= Ptb  tg =131,7 (KVAr)

Số thiết bị hiệu quả :

n 2

i 1 n

i 1

( p ) n

2 đmi

P

1 đmi = 45 + 96 = 141 (kw)

Qttnhóm = 



n i

P

1 đmi tgnhóm = 1411,73 =243,93 (kvar)

3 U

S ttnhóm

428,07 (A)Cos 

hom

ttn

ttn S

Dòng đỉnh nhọn nhóm 9

Iđnnhóm = Ittnhóm + Iđmmax (kmmmax - Ksdmax)

=1147 (A)

Bảng thống kê tính toán phụ tải từng nhóm

 Xác định phụ tải chiếu sáng : P cs P o S

Với phân xưởng sợi ta chọn: Po = 0,02 ( m2

kw

)

 Pcs = 0,02 5400= 108 (kw)Với: cos cs = 0,8  tgcs = 0.75

P

1 =913,83 (Kw)



m j tttdl

Q

1 =81 + 31,68 + 0,9 798,8= 836,7(KVar)

Sttpppx = 2 2

tttpppx tttpppx Q

P  = 647, 22 2  836,7 2 =1057,8 (KVa)Cos

tpppx = PtttpppxStttppx 647, 221057,8 0,62 Dòng tính toán của tủ phân phối phân xưởng :

Itttpppx = 3 S tttpppx0,38

= 1057,83 0,38 = 1607,16(A)Dòng đỉnh nhọn tủ phân phối phân xưởng:

Iđnnhóm = Itttpppx + Itttdl (kmmmax - Ksdmax)

= 1607,16+ 428,07.(3 – 0,7)

= 2591,7(A)

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN TỤ BÙ VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP

I Tổng quan về bù công suất

1 Mục đích tác dụng của việc bù công suất phản kháng

Hầu hết các phụ tải dân dụng và trong công nghiệp như máy biến áp, động

cơ điện, đèn chiếu sáng … đều tiêu thụ công suất phản kháng

Việc bù công suất phản kháng có tác dụng như sau:

- Giảm kích cỡ dây dẫn

_ Tăng hệ số công suất của lưới điện : bằng cách cải thiên hệ số công suất của tải được cấp nguồn từ máy biến áp , dòng điện đi qua máy sẽ giảm vì thế cho phép việc mắc thêm tải vào máy biến áp

_ Giảm tổn hao công suất và giảm tổn hao điện áp trên lưới

_ Tăng khả năng truyền tải của dây dẫn

2 Các thiết bị bù công suất phản kháng

_ Tụ bù

_ Máy điện đồng bộ

_ Các bộ biến đổi công suất

II Xác định dung lượng và vị trí đặt tụ bù

Vị trí đặt tụ bù : Có các vị trí đặt như sau

a Bù tập trung : Được áp dụng khi tải ổn định và liên tục.

Nguyên lý : Bộ tụ được đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính vàđược đóng trong thời gian tải hoạt động

Ưu điểm : +Tăng hệ số công suất

+ Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng + Làm giảm công suất biểu kiến ban đầu

+ Làm nhẹ tải cho máy biến áp để có khả năng phát triển thêm phụ tải khi cần thiết

Nhận xét : Chế độ bù tập trung không cải thiện đươc kích cỡ dây cũng như công suất tổn hao trong dây

b Bù nhóm :Nên sử dụng khi mạng điện quá lớn , chế độ tải tiêu thụ theo

thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau

Nguyên lý : Bộ tụ được đấu vào tủ phân phối khu vực Hiệu quả do bù nhóm mang lại cho các đây dẫn trong khu vực có đặt tụ được thể hiện rõ

Ưu điểm : + Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng + Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu

+ Kích thước dây cáp giảm đi , có thể tăng thêm phụ tải

+ Tổn hao trên cùng dây cáp sẽ giảm, hệ số công suất tăng

Nhận xét : Khi có sự thay đổi đáng kể của tải , luôn luôn tồn tại nguy cơ bù

dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp

c Bù riêng : Xét đến khi công suất động cơ đáng kể đối với công suất

mạng điện

Nguyên lý : Bộ tụ được gắn trực tiếp vào đầu thiết bị dùng điện có tính cảm Bù riêng chỉ nên xét đến khi công suất động cơ là đáng kểso với công suất mạng điện Nếu bù bổsung đầu nguồn điện cũng mang lại hiệu quả tốt

Ưu điểm :

+ Cải thiện hệ số công suất để giảm tiền phạt về vấn đề công suất phản kháng

+ Giảm kích thước và tổn thất dây dẫn

+ Giảm công suất biểu kến yêu cầu

Nhận xét : Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn sẽ không còn trong mạng điện

XƯỞNG SỢI.

Công suất tác dụng : Ptttpppx = 860 (Kw)

Công suất phản kháng: Qtttpppx = 992.754 (Kvar)

Công suất biểu kiến: Stttpppx = 1313.45(Kva)

 Công suất phản kháng cần bù :

Bù trên thanh cái của tủ phân phối phân xưởng

Qbù = Ptttpppx (tgtrước bù - tgsau bù )cos

trước bù = cos

45 1313

saubù = 0,95 Ta co:ù Tgsau bù = 0,329

Công suất phản kháng cần bù :

Qbù = Ptttpppx (tgtrước bù - tgsau bù )

= 868,6 (1,14 -0,329 ) = 704,43(kvar)

Hiện nay trên thị trường có các loại tụ bù của Mỹ, Đức, Nhật, Nga, Trung Quốc… Ta dựa vào tài liệu Hướng Dẫn Đồ Aùn Thiết Kế Cung Cấp Điện của

(Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân) Ta chọn tụ

bù của Liên Xô chế tạo có mã số: KC2-0.38-50-3Y3, Tụ có dung lượng C =

1102F , có thể bù được công suất phản kháng 50 (Kvar), điện áp định mức

là : U = 380 v

Như vậy với công suất phản kháng cần bù là Qbù = 704,43(Kvar)

Ta cần 15 tụ có công suất phản kháng mỗi tụ 50 (Kvar)

Công suất phản kháng sau khi bù :

Qsaubù = Q Trước bù – 14 50 = 999,5 – 700 = 299,5 (Kvar)

Công suất biểu kiến sau bù :

+Tụ điện phải đặt ở nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy vàkhông có khí ăn mòn

+ Điều kiện nhiệt: Phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điệnkhông vượt quá +350C

+ Điều kiện điện áp: phải giữ điện áp trên cực của tụ điện không vượtquá điện áp định mức Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép thìphải cắt tụ điện ra khỏi mạng

+ Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bị phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng, vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ có thể bị nổ

CB

C C C

cầu chì

thanh góp0.4(KV)

Máy bù

~

Phụ tải

IV LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

1 Sơ lược về máy biến áp:

Máy biến áp là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, đây là thiết bị không phát ra điện năng mà chỉ truyền tải điện năng

Tuổi thọ và khả năng tải của máy biến áp chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ khi vân hành Máy biến áp có thể làm việc non tải trong vài giờ một ngày, vài ngày trong tuần thì cũng có thể làm việc quá tải vài giờ trong một ngày, vài ngày trong một tuần Quá tải đó được gọi là quá tải thường xuyên

Khi chọn công suất máy biến áp cần chú ý đến khả năng phát triển phụ tải tránh trường hợp vừa xây dựng xong trạm biến áp lại phải thay đổi hay đặt thêm máy khi phụ tải tăng

Lựa chọn máy biến áp có ý nghĩa tối quan trọng để xây dựng, thiết kế cho hệ thống điện cung cấp cho nhà xưởng, xí nghiệp

Thông thường trong thiết kế chọn MBA cho phân xưởng ta chỉ chọn từ

1 đến 2 MBA, ở đây ta giới thiệu hai phương pháp chọn MBA đó là: chọnMBA theo quá tải thường xuyên và chọn theo quá tải sự cố

Số lượng MBA được lựa chọn phụ thuộc vào hạng phụ tải:

+ Đối với phụ tải loại I và II phải cĩ từ 2 MBA trở lên

+ Đối với phụ tải loại III chỉ cần 1 MBA

Cơng xuất của MBA phụ thuộc vào cơng xuất của nhà máy

- Khi chọn công suất MBA theo điều kiện quá tải sự cố, khi một MBA hư thìcông suất định mức của MBA còn lại phải thỏa:

SMBA 

qtsc

ttx

k S

Trong đó:

SMBA: công suất định mức của MBA

Sttx : công suất phụ tải tổng của phân xưởng

kqtsc: hệ số quá tải sự cố

Với :

kqtsc = 1,4 nếu MBA đặt ở ngoài trời

kqtsc = 1,3 nếu MBA đặt trong nhà

- Khi 1 máy biến áp bị hư:

K1  0,93

- Thời gian quá tải khơng lớn hơn 6 h trong 1 ngày

 Chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên: (1 MBA)

- Lựa chọn cơng xuât định mức của MBA sao cho:

n i

ti

ti Sdm Si

1 1

tj Sdmmba Sj

Trong đĩ:

Si: Cơng suất của nhà máy khi lớn hơn cơng suất SđmMBA

ti: Khoảng thời gian cơng suất của nhà máy lớn hơn SđmMBA

K1: Hệ số vận hành non tảiK2: Hệ số vận hành quá tải+ Nếu Kđt2  0,9 K max

0 K

ti Sdm

tj Sdmmba Sj

Trong đĩ:

Sj: Cơng suất của nhà máy khi nhỏ hơn cơng suất SđmMBA

Tj: Khoảng thời gian cơng suất của nhà máy nhỏ hơn SđmMBA

- Nếu Kqtcp  K2 : MBA phù hợp

- Nếu Kqtcp  K2 : Chọn MBA lớn hơn

- Từ k1, k2 ta sẽ kiểm tra tình trạng làm việc của MBA bằng cách tra đồ thị

36 đường cong của MBA: nếu k  2 k 2 cp thì MBA chịu được quá tải, còn ngượclại thì không chịu được quá tải khi đó ta phải chọn lại MBA

 Đồ thị phụ tải

- Đối với phân xưởng thì công suất phụ tải tổng là:

Sttx=910.7 (KVA)

- Để xưởng phát triển trong tương lai từ 5 đến 10 năm sau ta sẽ chọn côngsuất MBA lớn hơn phụ tải tổng của toàn phân xưởng

2 Phương án chọn máy biến áp:

- Như vậy ta sẽ chọn 1 MBA cĩ cơng suất như nhau: SđmMBA= 1000 (Kva) loại (10/0,4)

Dựa vào tài liệu Hướng Dẫn Đồ Aùn Thiết Kế Cung Cấp Điện của (Phan

Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân)

Tra bảng 8.20 máy biến áp ba pha hai dây cuốn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI) Điện áp 15kv,22kv 2 x 2,5% / 0,4 kv Tổ đấu dây /Yo -11

Chọn máy biến áp có các thông số kỹ thuật như sau

Công suất định mức: SđmMBA = 1500 (KVA)

Cấp điện áp 22/0,4 (kv)

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển các công nghệ sản xuất luôn thay đổi, các phụ tải tiêu thụ điện có thể phát triển thêm Vì thế với phân xưởng này ta lựa chọn máy biến áp trước khi lắp đặt tụ bù.

Như vậy : Phương án có một MBA có khối lượng là 5800 (Kg) đáp ứngđược khả năng tải điện cho cả xí nghiệp Tuy nhiên, thường thì người ta chọn phương án 2 MBA, vì khi có sự cố một máy bị hư thì máy còn lại vẫn có thể làm việc (trong điều kiện quá tải) hoặc máy phát dự phòng để duy trì

điện áp cho phân xưởng

 Sơ đồ nối dây MBA và máy bù:

CB

C C C

cầu chì

thanh góp 0.4(KV)

CHƯƠNG IV LỰACHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ I.Cơ sở lý thuyết :

1,Chọn dây dẫn :

_ Nguyên tắc chọn dây ở lưới hạ thế dựa trên cơ sở sự phát nóng của dâydẫn có phối hợp với thiết bị bảo vệ và sau đó kiểm tra theo điều kiện tổnthất điện áp , điều kiện ổn định nhiệt …

_ Tiết diện của dây dẫn F(mm2) được lựa chọn phải thoả mãn điều kiện :

+ Không bị cháy ở bất cứ giá trị tải nào ở chế độ làm viêc bìnhthường

+ Tổn hao điện áp không vượt quá tiêu chuẩn cho phép

_ Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng :

+ Trên cơ sở phụ tải tính toán dòng làm việc lớn nhất Ilvmax, dây dẫnđược lựa chọn như sau :

- Icpdd: là dịng cho phép của dây dẫn

- Khc: Hệ số hiệu chỉnh (phụ thuộc vào cách lắp đặt)_ Phụ tải là một thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòng điện địnhmức của thiết bị ( Ilv max = Iđm = 3 U Pdmcos )

_ Phụ tải là một nhóm thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòng điệntính toán của nhóm thiết bị ( Ilv max = Itttdl )

Ta lựa chọn kiểu đi dây là đcáp chon dưới đất

- Khc là tích các hệ số hiệu chỉnh K4, K5 , K6 ,K7

- K4 : Thể hiện ảnh hưởng cách lắp đặt

K4= 1

- K5 : Thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của hai mạch kề nhau

Khc = K4K5K6 K7

- K6 : Thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp K6 = 1,05

- K7 : Thể hiển ảnh hưởng nhiệt độ của đất

Trong trường hợp cụ thể của xưởng:

 Nhiệt độ đất 200C : K7 =1

 Tính chất của đất là ẩm: K6= 1,05

 Loại dây chọn cho hệ thống trong phân xưởng này đều là loại cáp đồng_ Chọn dây trung tính (N) : chọn dây trung tính có F(N) = Fpha

2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ CB:

- Trong lưới điện hạ áp cĩ những chế độ làm việc khơng bình thường, hiện tượng sự cố gây ra bởi sự tăng giá trị dịng điện: Do quá tải, ngắn mạch, tự khởi động động cơ … những sự cố này gây ra hư hỏng cách điện và nguy hiểm đối với người vận hành Vì vậy để giảm bớt những thiệt hại, cần có các thiết

bị bảo vệ khỏi quá tải và ngắn mạch

- Yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ:

+ Phải cắt nhanh phần bị sự cố ra khỏi lưới điện đồng thời đảm bảo tính chọn lọc

+ Dịng định mức của cầu chì và CB phải được lựa chọn cĩ giá trị nhỏ nhất nhưng khơng được tác động khi động cơ khởi động và quá tải ngắn hạn

+ Thiết bị bảo vệ được đặt ở đầu thanh cái của trạm hạ áp, trên tủ phân phối và tủ động lực

- Đối với phân xưởng sợi ta lựa chọn thiết bị bảo vệ là các CB

- Icp là dịng điện của dây dẫn ma CB bảo vệ

+ Phụ tải là một thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòng điệnđịnh mức và dòng tính toán của thiết bị ( Ilv max = Iđmtb = Itttb ).

+ Phụ tải là một nhóm thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòngđiện tính toán của nhóm thiết bị ( Ilv max = Ittnhóm thiếtbị )

Dựa vào bảng 8.26 Thông số kỹ thuật các loại áptômát do Merlin Gerin chế

tạo trong tài liệu Hướng Dẫn Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện của (Phan

Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân) để chọn CB cho

= 2293.8 (A)Tra bảng 8.7 Chọn 2 cáp song song cĩ: F = 800 (mm2 ), Icp = 1130 (A), Rdd = 0,0221 (/Km) , Ta cĩ : Spen = 0.5 Spha = 800 (mm2) , Rpen = 0.0221 (/Km)

= 260(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn cĩ: F = 150(mm2 ), Icp = 270 (A), Rdd = 0,124 (

= 456,6(A)

Tra bảng 8.7 Chọn cáp dây dẫn có: F = 200(mm2 ), Icp = 480 (A), Rdd = 0,094 (

= 217,7 (A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 120(mm2 ), Icp = 228 (A), Rdd = 0,153 (

= 182,4(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 95(mm2 ), Icp = 198 (A), Rdd = 0,193 (

= 214(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 120(mm2 ), Icp = 228 (A), Rdd = 0,153 (

= 307,5(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 200(mm2 ), Icp = 311 (A), Rdd = 0,094 (

 Icpdd 

Khc

1 , 162

= 285,9(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 185(mm2 ), Icp = 298 (A), Rdd = 0,0991(/Km)

Spen = 0.5 Spha = 92.5(mm2), Rpen = 0.193 (/Km)

 TĐL 8 ,9, 10 : Ta chọn cáp dây dẫn tương tự như TĐL 7

vì có cùng số lượng thiết bị và công suất

= 754,97(A)Tra bảng 8.7 Chọn cáp dây dẫn có: F = 500(mm2 ), Icp = 864 (A), Rdd= 0,0366 (/Km)

Spen = 0.5 Spha = 250 (mm2), Rpen = 0.0738 (/Km)

BẢNG THỐNG KÊ LỰA CHỌN DÂY DẪN TỪNG TĐL

= 96,5(A)

Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 30(mm2 ), Icpdd = 97 (A), Rdd = 0,635 (

= 72,4(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 22(mm2 ), Icpdd = 82 (A), Rdd = 0,84 (

= 173(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 80(mm2 ), Icpdd = 177 (A), Rdd = 0,234 (

= 186,3(A)Tra bảng 8.8 Chọn cáp dây dẫn có: F = 95(mm2 ), Icpdd = 198 (A), Rdd = 0,193 (

= 52,9(A)